A háromdimenziós nyomtatási technológia veseműtétre gyakorolt hatásának kutatása
Mar 18, 2022
Kapcsolat: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com
Francesco Esperto, Francesco Pratal és társai.
Bevezetés
Háromdimenziós nyomtatás(3DP) az 1980-as évek végén jelent meg, de alkalmazása az orvostudományban a 2000-es évekre nyúlik vissza [1]. Egészen a közelmúltig alkalmazása leginkább az ortopédiára és a fogászatra korlátozódott. MintháromdimenziósA (3D) nyomtatók elterjedtebbé és megfizethetőbbé váltak, a 3DP (Háromdimenziós nyomtatás) az orvostudományban bejegyezték. Jelenleg többféle technológia áll rendelkezésre a nyomtatáshoz, mint például a kötőanyag-fúvós, anyagsugaras, kádas fotopolimerizációs technológiák és a porágyas fúziós technológia; továbbá 3D(háromdimenziós) a nyomtatók ma már különböző anyagokból, például műanyagból, viaszból, kerámiából és fémből is képesek tárgyakat előállítani [2]. Az elmúlt években a 3DP(Háromdimenziós nyomtatás)- technológia (3DPT)(Háromdimenziós nyomtatási technológia)lehetővé tette a gyártási modellek fakszimiléit a betegek szerveiről, akár a teljes testrészekről is, edzési célokra és a műtéti tervezés javítására. Sőt, a szoftver segítségével létrehozott mesterséges valóságok (virtuális valóság, VR, kiterjesztett valóság) bevezetése a 3DPT további lépése.(Háromdimenziós nyomtatástechnológia)lehetővé teszi a sebész számára, hogy irányított műtétet hajtson végre anélkül, hogy feladná a koncentrációt a műtéti területen. Jelen áttekintés célja a 3DP alkalmazásának vizsgálata(Háromdimenziós nyomtatás)veseműtétben; különösen a sebészeti tervezésre, a betegek oktatására, képzésére és a kiterjesztett valóságra (AR) összpontosítunk. 3DP(Háromdimenziós nyomtatás)és sebészeti tervezés A műtét előtti tervezés kulcsfontosságú a műtéti eredmények javítása és az esetleges intra- vagy posztoperatív szövődmények csökkentése érdekében. 3D(háromdimenziós)A modellek (3DM) fontos szerepet játszhatnak abban, hogy segítsék a sebészek megfelelő megértését a beteg-specifikus anatómiában, és irányítsák intraoperatív döntéseiket. A betegek DICOM-képeiből közvetlenül nyomtatott 3D-s anatómiai másolatokat (CT-vizsgálat vagy MRI) használták a preoperatív információk segítésére. komplex sebészeti beavatkozások tervezése és a perioperatív szövődmények csökkentése[3]. Sebészeti tervezés 3DM-mel(Háromdimenziós modellek)jelentős előnyökkel rendelkezik a jelenlegi kétdimenziós (2D) képekkel szemben. A sebészek reálisabb áttekintéssel rendelkeznek, és jobban megértik azt a területet, ahol műtétet fognak végezni. Ezeknek a modelleknek a lehetséges előnyei a jobb döntéshozatal és ennek következtében a műtéti bizalom növekedése.
Vesebetegség kezelése: Cistanche gyógynövény és cisztanche kivonat
A 3DP alkalmazásai(Háromdimenziós nyomtatás)in Nephron Sparing Surgery (NSS) A 3DM-ről szóló publikációk több mint feleHáromdimenziósmodellek) az urológiában a műtéti tervezést jelentették elsődleges eredményüknek. A nephron-sparing sebészet (NSS) korszakában a bonyolult anatómia és érrendszer, a potenciálisan elhúzódó vese ischaemia és a gyakran tisztázatlan tumormélységű invázió miatt nem meglepő, hogy a tanulmányok többsége a veserákra összpontosította figyelmét. 3].
Még ha az ablatív technikák és az aktív felügyelet lehetséges választás egyes betegeknél, a vesetömegek sebészeti kezelése továbbra is az aranystandardot képviseli, és az évek során NSS megközelítéssé fejlődött. 2011-ig nem voltak olyan tanulmányok, amelyek a radikális nefrektómia (RN) helyett a részleges nephrectomia (PN) jobb kimenetelét bizonyították volna[4]. 2012-ben Sun és munkatársai először mutatták be, hogy a többváltozós elemzésben a PN-n átesett betegek szignifikánsan kisebb valószínűséggel haltak meg egyéb okokból eredő mortalitás (OCM) miatt, mint az RN kohorszban (p =0.04). , amely kimondja, hogy a PN-t fel kell ajánlani, „amikor technikailag megvalósítható”[5]. Mindazonáltal a megvalósíthatóság nem mindig jelent egyszerűt: a magasabb RENALscore tömegek hajlamosabbak magasabb Clavien-Dindo posztoperatív szövődmények kialakulására (p=0.043), és jelentős mértékben csökkenni a posztoperatív vesefunkcióban (p{{11}). },004), a műtéti összetettség miatt [6]. A műtéti eredmények mérlegelése előtt a preoperatív tervezést erősen befolyásolhatja a 3DM(Háromdimenziós modellek), különösen összetett vesetömegek esetén.
Az urológia a nyílt műtétről a minimálisan invazív műtétre (MIS) és a radikális szervirtásról az NSS-re vált. Ennek eredményeként a sebészeknek olyan modellekre kell támaszkodniuk, amelyek segítségével jobban megérthetik a betegek betegségeit, és így javíthatják a műtéti tervezést. Silberstein et al. 2014-ben 5 PN-t (4 robotos és 1 nyitott) végzett a vesetömegek teljes kimetszésével, miután 5 személyre szabott, beteg-specifikus, 3D vesemodell készült [7]. Ezeknek a modelleknek a fő jellemzője a rosszindulatú daganatra gyanús fokozott vesekárosodás volt. Ebben a vizsgálatban minden beavatkozást sikeresen végrehajtottak átlagosan 21 perces iszkémiás idővel, minden műtéti margó negatív volt, és a szövődmények minimálisak voltak. Zhang és munkatársai előzetes jelentése. kimutatták, hogy az NSS-re alkalmas T1 vesetömegű betegeknél a 3DM(Háromdimenziós modellek)magasabb pontszámot értek el a műtéti tervezésben [8]. Továbbá a két érintett sebész kijelentette, hogy a 3DM intraoperatív konzultációja hasznos volt a daganat és a környező szövetekkel való kapcsolatának, a reszekció mélységének és a kulcsfontosságú struktúrák sérüléseinek, például a vese hilumának elkerülésében. Azonban nincs konkrét kérdés a 3DM-ekkel kapcsolatban(Háromdimenziós modellek)érintett műtéti tervezési döntéseket adták.
1 év elteltével Wake és munkatársai 10 vese daganatot választottak ki, amelyek több mint 5 (tartomány: 6-10) pontszámot értek el a RENALnefrometriás pontszámon, és 2D képeket nyújtottak be a 3DM-ek előtt(Háromdimenziós modellek)három tapasztalt urológiai onkológiai sebésznek [9]. A modellek benyújtását követően a sebészek 30-50 százaléka volt hajlamos a műtéti megközelítés megváltoztatására, ami a legnagyobb hatással volt a transzperitoneális vagy retroperitoneális megközelítésre és a befogásra.
Porpiglia és munkatársai értékelték a 3D hasznosságát(háromdimenziós)nyomtatott vesemodellek és a sebész felfogása. Adataik alapján a 3DM-ek(Háromdimenziós modellek)úgy tűnt, hogy a sebészek tapasztalata alapján különbség nélkül befolyásolták a sebészek az ischaemia legmegfelelőbb típusának (off-clamp vs global ischaemia vs parciális ischaemia) és az elvégzendő reszekció típusának (enukleáció vagy enukleáció metszet) kiválasztásában [10].
Vesebetegség kezelése: Cistanche gyógynövény és cisztanche kivonat
A jó tervezés azonban nem mindig jelent jó műtéti eredményeket. Számos tanulmány a 3DM utáni eredményekre is összpontosította figyelmüket(Háromdimenziós modellek)vizualizáció és milyen mértékben befolyásolhatják a műtéteket. Rundstedt és munkatársai egy megvalósíthatósági tanulmányában egy páciens-specifikus műtét előtti protokollt dolgoztak ki a robot-asszisztált PN-hez (RAPN) [1]. Vizsgálatukban 10 szilárd vesetömegű betegen végeztek RAPN-t a műtét előtti 3D-s próba után.(háromdimenziós)- szilícium alapú anyagból készült nyomtatott vesemodellek. A RENALnefrometriás pontszámok 7 és 11 között voltak (átlag 8,9). A szerzők összehasonlították a modell és a daganat reszekciós idejét. Eredményeik nem mutattak statisztikailag szignifikáns különbséget a 3DM között(Háromdimenziós modellek)és a kimetszett daganat átlagos reszekciós ideje (6:58 vs 8:22 perc, p{4}},162) és kimetszett térfogatok (38,50 vs 41,79 mm³,p{10}},976). Csak 1/10 beteg A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a műtét előtti próba jelentősen javíthatja a reszekciós stratégiát, de ebből a tanulmányból hiányzik a kontrollcsoport. Egy másik megvalósíthatósági tanulmány a 3D(háromdimenziós)A nyomtatott vesemodellek befolyásolhatják a sebészeti beavatkozásokat Maddox és munkatársai.[12](Háromdimenziós modellek)olyan anyagokból készült, amelyek meglehetősen közelíthetik a veseszövet tulajdonságait. Hét modellt sikerült létrehozni, és mindegyik replikán elvégezték a PN-t és a herniorrhaphy-t. A szimuláció után minden betegnél negatív műtéti margójú RAPN-t végeztek, átlagosan 25 perces meleg ischaemiás időről számoltak be. Az átlagos RENAL nephropathia pontszám 7,4 volt. Összehasonlítva a hét esetet a "Tulane Urology prospektívan karbantartott RAPN-adatbázisával" a 3DM-ekkel végzett műtétek(Háromdimenziós modellek)nagyobb daganatok, kevesebb szövődmény, hosszabb meleg ischaemiás idő, kevesebb pozitív margó és rövidebb kórházi kezelés volt, de az egyetlen statisztikailag szignifikáns eredmény a csökkent becsült vérveszteség (EBL) volt (185,7 vs. 235,6 ml, p=0.01). ), ami arra utal, hogy a műtét előtti 3DM(Háromdimenziós modellek)A próba csökkentheti a tanulók tanulási görbéjét és javíthatja a műtéti eredményeket. Egyébként a szerzők elismerték, hogy további értékelésre van szükség.
Kyung et al. 17 beteget hasonlított össze, akiknél PN-t végeztek előzetes 3D konzultáció segítségével(háromdimenziós)beteg-specifikus vesemodellek, a kontrollcsoport olyan betegekből áll, akik ugyanazon sebésztől és megközelítőleg ugyanabban az időszakban (2014-2015)[13] PN-n estek át. Maddoxhoz hasonlóan a szerzők azt találták, hogy az egyetlen statisztikailag szignifikáns különbség a csökkent intraoperatív vérveszteség (IBL) (182cc vs.310cc, p.<0.01). no="" complications="" occurred="" in="" the="" 3d="" printed="" group.="" moreover,="" patients="" reported="" an="" overall="" improved="" understanding="" of="" the="" disease,="" surgical="" procedure,="" and="" trust="" in="" the="" surgical="" team="" after="" consultation="" of="" the="">(Háromdimenziós modellek).
A viszonylag kis kohorsz, a kontrollcsoport gyakori hiánya és az alacsony statisztikai erő ellenére ezek a vizsgálatok hozzájárultak a 3DM hatékonyságának alátámasztásához.(Háromdimenziós modellek)szimuláció komplex veseműtét előtt.
Vesebetegség kezelése: Cistanche gyógynövény és cisztanche kivonat
A közelmúltban Fan és munkatársai 69 3D-n átesett beteg adatait elemezték retrospektív módon(háromdimenziós)laparoszkópos PN (LPN) és 58, akik hagyományos LPN-n estek át 2016 januárja és 2018 februárja között[14]. A 3D-ben a meleg ischaemia idejének (WIT) jelentős csökkenéséről számoltak be(háromdimenziós) csoport (24,1±5,1 a 3D kohorszban és 26,6±4,2 perc a hagyományos LPN-ben, p<0.05), against="" a="" longer="" surgery="" waiting="" time(13.6±3.4="" days="" and="" 7.0="" ±0.6="" days,=""><0.05). subgroup="" analysis="" according="" to="" r.e.n.a.l.scores="" confirmed="" that,="" in="" patients="" with="" scores≥8,="" the="">(háromdimenziós)csoportban szignifikánsan rövidebb volt a WIT és kevesebb az IBL (131,9±78,5 vs 179,2±76,1,p<0.05)than the="" traditional="" lpn="">
Végül egy japán csoport beszámolt az általuk "4D sebészeti navigációnak" nevezett, minimálisan invazív off-clamp PN-ben szerzett előzetes tapasztalatairól [15]. Egy teljes méretű 3D-ből áll(háromdimenziós)nyomtatott vese, amelyet úgy terveztek, hogy a daganat és a széle (2-5 mm a daganat körül) eltávolítható legyen. Ez a funkció lehetővé tette a sebész számára, hogy a műtéti tervezés során vizualizálja a reszekció előtti és utáni veséket (a negyedik figyelembe vett dimenzió az idő volt). A modellek segítettek a sebészeknek egy működő mentális térkép létrehozásában a reszekcióhoz. Tíz, összetett vesetömegű (8-nál nagyobb vagy egyenlő RENAL-pontszámú) beteget választottak ki, és minimálisan invazív off-clamp PN-n esett át, elfogadható perioperatív eredménnyel és műtéti határokkal, amelyek közel azonosak voltak a 3D-vel.(háromdimenziós)nyomtatott daganatok. Statisztikailag szignifikáns különbséget találtunk a 3D-vel végzett intraoperatív ultrahang idejében(háromdimenziós)modell a szokásos műtétekhez képest (átlag 3,3 perc vs 6,3 perc, p=0,021. Ezen túlmenően a sebészek a 3DM hasznosságát állították(Háromdimenziós modellek)tapintható visszajelzés. Ezzel szemben a nyomtatáshoz 4-9 óra, a modell elkészítéséhez pedig 3-9 nap kellett. A modellek ára 450 és 680 dollár között mozgott.
Vesebetegség kezelése: Cistanche gyógynövény és cisztanche kivonat
A 3DP alkalmazásai(Háromdimenziós nyomtatás)Percutan Nephrolitotomiában (PCNL)
A nephrolithiasis gyakori betegség, és a legújabb adatok szerint a prevalencia akár 15 százalék is lehet, és az általános előfordulási arány növekszik [16]. Az endurológiai technikák közül a perkután nephrolithotomia (PCNL) jelenti az arany standardot.vese-kövek20 mm-nél nagyobb a műtéti idő és a morbiditási arány előnyei miatt [17]. A veseelégtelenítést nem mindig az urológusok végzik a nem túl könnyű tanulási görbe miatt. Valójában sok tanulmány az urológusok és radiológusok perkután hozzáférése során alkalmazott képalkotó módszerekre összpontosított. Mindenesetre a PCNL műtéti tervezés egyik legfontosabb lépése a csésze optimális kiválasztása a punkcióhoz és a nephrostómiás traktushoz. A nehézségek közé tartozik egy olyan pálya végrehajtása, amely közvetlenül a célkőhöz vezet anélkül, hogy befolyásolná a szomszédos szerkezeteket. Véletlen szervsérülések, valamint több traktus a megfelelő kehelyhez való hozzáférés előtt a műtét időtartamának meghosszabbodásához, a szövődmények magasabb arányához, következésképpen a posztoperatív tartózkodási idő (LOS) meghosszabbodásához vezethet[18]. Az elmúlt években a beteg-specifikus 3D gyors fejlődése(háromdimenziós)A szegmentáció és a rekonstrukció az urológiában a betegspecifikus 3DM-ek kombinációjához vezetett(Háromdimenziós modellek)műtét előtti tervezéssel a tűvezetéshez a PCNL eljárások során. 2015-ben Gadzhiev és munkatársai a kismedencei rendszer gyurmából készült 3D-másolatát javasolták 32, szarvaskövekkel rendelkező, műtőbe vitt betegen, és referenciamodellként használták őket [19]. Perkutánvese-a hozzáférés minden esetben sikeresen megtörtént; több mint fele (56 százalék) egyetlen számmal rendelkezett általános kőmentes rátával (SFR) a második 87,3 százalékos kitekintés után.
2019-ben Xu és munkatársai 36 betegspecifikus 3DM-et nyomtattak(Háromdimenziós modellek)(3 minden betegnél), és szimulált 3 szúrási helyet a felső, középső és alsó pólusú kelyhekből [20]. A szúrás helyét, amely a modellben a jobb SFR-t érte el, referenciaként használták a műtét során, és jó megfelelést találtak a modell és a páciens műtét utáni kőtérfogata között (p<0.001,95% cd).in="" late="" 2019,="" an="" italian="" group="" presented="" a="" clinical="" case="" of="" a="" 30-year-old="" man="" with="" a="" left="" renal="" stone="" (25×15="" mm)[21].="" a="">(háromdimenziós)digitális és fizikai vesemodell készült, amely segíti a sebészt a beavatkozás során a perkután hozzáférés tervezésében és irányításában a PCNL során. A páciens biztonságosan átesett PCNL-en 1 perkután punkcióval (a szúrás ideje 2 perc). A teljes műtéti idő 90 perc volt. Posztoperatív A CT-vizsgálat megerősítette a beteg SFR-jét. Brehmer és munkatársai azt értékelték, hogy a 3D-CT-rekonstrukciók hogyan befolyásolhatják a hozzáférési útvonal megválasztását és a kezelési eredményeket 35 PCNL-re tervezett betegnél (88 százalékban összetett vesekő)[22]. A hozzáférési útvonalakat 3D-ben tervezték(háromdimenziós)- CT-rekonstrukciók anatómiai tereptárgyak felhasználásával (bordák, tövisnyúlvány stb.). Az eredmény 15/28 betegnél módosult a hozzáférési tervben, míg 7 betegnél a hozzáférés nem tervezhető 3D-CT nélkül, összesen 22/35 (63 százalék). E betegek 69 százaléka (24/35) egyetlen PCNL után kőmentes volt.
Hasonlóan Li és mtsai. képszegmentálást és 3D-t végzett(háromdimenziós)rekonstrukció 15 komplex vesekőben szenvedő beteg CT-vizsgálatából, köztük egy patkóvese, 8 részleges/teljes szarvaskövesség és 6 többszörös vesekő esetén [23]. A virtuális biztonságos és megbízható perkután renális hozzáférési útvonalakat minden beteg számára átfogó tervezéssel a3DM(Háromdimenziós modellek) a vesekövektől. A modelleken megtervezték a legbiztonságosabb és leghatékonyabb perkután csatornát a kőmentesítéshez, majd a műtőben végzett eljárás során képernyőre töltötték fel. A sebész vizualizálhatta a rekonstruált 3DM-et(Háromdimenziós modellek)a vese átlátszóságának beállítása, és magabiztosabbnak és kényelmesebbnek érezte magát a virtuális szúrással segített hozzáféréssel. A litotripszia során a 3D(háromdimenziós)A modellek panorámás kilátást kínáltak a kőre és a gyűjtőrendszerre, amely az intraoperatív nephroscopiát irányította. A PCNL mind a 15 betegnél sikeresen befejeződött, az egymenetes SFR 93,3 százalék, a végső SFR 100 százalék volt.
Jövőbeli tanulmányokra van szükség, nagyobb kohorszokkal, de Manning „gyakorolj, mielőtt játszol” hipotézise az összetett műtétek ellátásának standardjává válhat [24].
Vesebetegség kezelése: Cistanche gyógynövény és cisztanche kivonat
